Min familie og jeg formåede at bryde antennekablet på vores tv for et par dage siden.
Kablet er af denne slags design:
Og jeg tror, det kaldes et koaksialkabel.
Heldigvis har nogen mere praktisk end mig fikset kablet, men det fik mig til at spekulere på: hvordan fungerer disse kabler?
Den pågældende var taler om signalet, der går fra det ydre af det indre til det indre af det ydre. Det var fornuftigt på det tidspunkt, men jeg læste lidt mere, og det syntes at fokusere på strømmen, der strømmer gennem den indre kerne, med det ydre lag, der fungerer som et skjold.
Så hvordan fungerer en signal passeres gennem et koaksialkabel?
Kommentarer
- " det ydre af det indre til det indre af det ydre " ville forsøge at udtrykke effekten af " huddybde " (eller " hudeffekt ") og højfrekvente signaler.
- Dette er et meget bredt emne for nogen med begrænset viden.
- På grundlæggende niveau … er det ' det samme som ethvert totrådskabel, ' t det?
Svar
Heldigvis har nogen mere praktisk end mig fikset kablet, men det fik mig til at spekulere på: hvordan fungerer disse kabler k?
meget enkleste og mest grundlæggende svar er, at der er to ledere, og den ene leder bærer strøm i den ene retning, mens den anden leder bærer strøm i den modsatte retning.
Men der er meget mere til det ledningspar, der udgør et kabel at overveje, om du vil se nærmere på det. For en coax: –
For alle totrådskabler er der elektriske felter og magnetfelter mellem de to ledere, men det skønne ved koaksialkabler er, at disse felter i en korrekt installation ikke strækker sig uden for koaksialkablets omkreds. p>
Så hvordan sendes et signal gennem et koaksialkabel?
signalets energi findes i kløften mellem den ydre og indre leder, og det bevæger sig gennem kablet til den fjerne ende (belastningen) som en elektromagnetisk bølge. Denne EM-bølge bærer signalets kraft, og den bærer det elektriske felt og magnetiske felter i et bestemt forhold. Dette forhold er kendt som kabelens karakteristiske impedans.
Der er også tab på grund af ledernes modstand, og disse kan være betydelige. Der er også tab i dielektriciteten (det materiale, der adskiller sig er de indre og ydre ledere) og ved højere frekvenser kan dette tab begrænse brugen af et koaksialkabel.
At give et simpelt svar på spørgsmålet er virkelig problematisk, hvis alt hvad du måske ved er ohm lov, men hvis du er interesseret i, at der er mange ting, du kan slå op på Google, såsom: –
- Karakteristisk impedans
- Hurtig udbredelse af signaler i kabler
- Reflektionskoefficient
- Spænding stående bølgeforhold
Alt det ovenstående kan bidrage til signalrefleksioner som vist nedenfor: –
Et signal bevæger sig fra venstre mod højre langs et perfekt koaksialkabel, men det koaksialkabel skifter til en anden karakteristisk impedans i en position vist med den lodrette linje. Når signalet “rammer” det punkt, reflekteres noget energi tilbage op på kablet, mens noget energi fortsætter ned til belastningen.
Dette svar kan allerede være mere komplekst, end du i øjeblikket er i stand til at klare, så jeg “Jeg stopper på dette tidspunkt.
Kommentarer
- Hvad er kilden til refleksionsanimationen? At ' s noget, jeg ' elsker at vise mine praktikanter.
- @KrunalDesai skal du bare højreklikke og " gem billede, da " gør det. Det kom et sted fra nettet, men jeg kan ' ikke huske hvor.
- @Andy – Kan det reflekterede signal forvride det indgående signal? Hvis ja, hvordan opretholdes signalintegriteten normalt i disse tilfælde?
- @Whiskeyjack ja det kan det – for eksempel hvis signalet var " kontinuerligt " som data, reflekteres signalet har en ikke-skadelig virkning i første omgang – dataamplituden kan i nogle tilfælde fordobles, men når det endelig vender tilbage til den oprindelige afsendende, kan det være en meget forsinket version af dataene og skrue fuldstændigt op på dataintegriteten, HVIS det også reflekterer sende slutning, for da vil det være som nye data og gamle data, der rejser samtidigt sammen, og det fungerer ikke '!
- @Whiskeyjack Ud over hvad Andy skrev ovenfor, hvis der er tilstrækkelig strøm involveret, kan du få høje nok utilsigtede spændinger i den nærmeste ende (transmitterens side) af kablet, så det faktisk kan forårsage udstyrsskade på senderen, især i det sidste effektforstærkerstadium. Dette er grunden til, at nogle computerledninger som gammeldags SCSI, koaksialkabelnetværk osv. Stod på terminatorer . Det ' er mindre af et problem nu, da mange typer computerkabler er strengt punkt-til-punkt af design snarere end at bruge en bus-topologi.
Svar
Dette kabel indeholder to “ledninger”, som bruges til at sende signalet.
Forskellen er, at to ledninger er koncentriske, den ene er helt omkring den anden. Derfor kaldes dette et “koaksialt” kabel. Begge ledninger er omkring samme akse.
Ledningerne, der er koaksiale, har to vigtige effekter:
- Den ydre leder fungerer som et skjold for det indre. Eventuelle eksterne elektriske felter kan kun kobles til den ydre leder. Hvis dette er jordforbundet, kan følsomme signaler køres på den indre leder, uden at de opfanger støj på grund af disse felter.
- Transmissionslinieimpedansen kan styres godt. TV-elektronik har tendens til at være designet til 75 Ω transmissionslinjer.
TV signaler er høje nok frekvenser, så transmissionslinjeeffekter er betydelige. For at håndtere det er elektronikken designet til en bestemt kabelimpedans, og kabler er designet til at have en velkontrolleret impedans tæt på, hvad elektronikken forventer. Som jeg sagde ovenfor, denne impedans er normalt 75 Ω.
Kommentarer
- Og hvis du undrer sig over, hvad " impedans " er fra dette svar, en nem forklaring er, at det ' et mål for den mængde, ledningen lider af den ting, der gør trådspoler til elektromagneter (et fænomen / langs / ledningen), vs den ting, der får + ve og -ve til at tiltrække (/ mellem / de to ledninger). Det viser sig, at dette er konstant afhængigt af, hvordan ledningens tværsnit ser ud. Elektronerne ved disse høje frekvenser skyder frem og tilbage og påvirkes af disse to ting i forhold. Hvis du får det forkert, går gnisten galt, som den måde, hvorpå vandbølger bryder på en underjordisk forhindring.